Биоудобрения с бактериями повысили урожайность тепличных помидоров на 32 процента

Группа испанских исследователей из Университета Альмерии, Политехнического университета Картахены, Департамента здравоохранения и питания, а также Департамента сохранения почвы и воды и управления органическими отходами опубликовала статью в журнале Agronomy 2023 на портале MDPI по поводу тестирования биоудобрений с бактериями в системе интенсивной теплицы.

В своей работе авторы указывают следующее: «Как известно, среди овощных тепличных культур особенно востребованы помидоры. В 2021 году мировое производства помидоров превысило 180 млрд тонн, а площадь выращивания составила более 5 миллионов га.

Испания является одним из крупнейших производителей томатов с объемом производства 4 754 380 тонн и площадью под помидорами 56 106 га, при этом Андалусия является сообществом с самой большой площадью выращивания томатов в стране - 21 356 га. На уровне провинции Альмерия имеет самую большую площадь — 8201 га.

Интенсивные теплицы Испании поставляют овощи на европейский рынок в течение большей части года. Эти системы выращивания, хотя и дали отличные результаты с точки зрения производства, оказали негативное воздействие на экосистему, включая засоление и загрязнение водоносных горизонтов в результате интенсивного использования удобрений и фитосанитарных обработок.

Таким образом, в рамках внедрения концепции устойчивого земледелия и по рекомендациям исследователей тепличная отрасль рассматривает использование биоудобрений или бактериальных инокулянтов (бактерий, стимулирующих рост растений, PGPB).

Применение биоудобрений, обогащенных микроорганизмами, позволяет стимулировать развитие культур и повышать урожайность сельскохозяйственных культур за счет различных прямых или косвенных механизмов действия. Бактериальные инокулянты могут увеличить активность фотосинтеза, доступность питательных веществ в ризосфере, биологическую фиксацию азота, производство сидерофоров, улучшенное поглощение питательных веществ и их транслокацию, помимо прочего.

В этом исследовании, проведенном в интенсивной коммерческой теплице, испытания бактериальных биоудобрений проводили на томате Rebellion VT-3831, привитый на подвое Emperador. Рассаду помидоров пересаживали на стадии 4 листьев в «запесчаненную» почвенную систему, плотность посадки составила 0,8 растений/м 2 (1,6 стеблей/м 2). Агрономический уход за посевами был аналогичен традиционным методам, рекомендуемым в коммерческих теплицах региона Альмерия.

Подача поливной воды и удобрений осуществлялась через автоматизированную систему фертигации, состоящую из оросительной головки, 4 баков для удобрений емкостью по 1000 л каждый и системы Вентури, позволяющей изменять пропорциональный впрыск из каждого бака и разделение площади на разные участки орошения, что дает возможность применять в каждом секторе разную формулу питательных веществ.

В емкостях находились следующие препараты удобрений: бак 1 – 100 кг нитрата кальция на 1000 л; бак 2 - 100 кг калийной селитры на 1000 л; бак 3 - 25 л фосфорной кислоты и 25 кг сернокислого магния; бак 4 — 50 кг нитрата аммония (33,5%) и 50 кг сульфата аммония (21%).

Внесение удобрений менялось на всех этапах цикла выращивания для каждой фазы развития томатов. Подача поливной воды и удобрений осуществлялась через систему самокомпенсирующихся капельниц (поток не зависел от давления), разделенных на 50 см. Продолжительность орошения составляла 30 мин, расход 1,5 л/ч.

В качестве микроорганизмов использовали бактерии Azotobacter vinelandii (фиксатор атмосферного азота), Bacillus aerius (солюбилизатор фосфора) и Bacillus aerophillus (солюбилизатор калия).

Выбор штамма Azotobacter в качестве биоудобрения N основан на его известной способности фиксировать атмосферный азот.

Идентификацию и отбор бактерий проводили по морфологическим (цвет, консистенция, размер, края колонии, высота на агаре и форма колонии) и биохимическим (каталазная активность, тест на подвижность, оксидазная активность, цитратный тест и так далее) характеристика.

Микроорганизмы применялись на основе коммерческих продуктов, которые представляли собой флаконы емкостью 1 л с культуральной средой и концентрацией бактерий 10 8 КОЕ/мл. Внесение биоудобрений осуществлялось с использованием той же системы капельного орошения, что и при неорганической фертигации, без смешивания типов удобрений.

Поверхность теплицы была разделена на четыре ограниченных зоны одинаковой площади (около 3400 м 2 каждая, по 2700 растений томата на каждой площади).

На каждом участке применялись следующие обработки: Т0 (контроль), применение традиционной фертигации на протяжении всего вегетационного цикла и без биоудобрений; Т1 — применение традиционной фертигации на протяжении всего цикла и только первоначальная инокуляция бактерий через 12 дней после пересадки; Т2, та же система фертигации, что и при предыдущих обработках, и инокуляция бактерий примерно каждые 40 дней, начиная через 12 дней после пересадки; Т3 – инокуляция бактерий, как и в предыдущей обработке (Т2) и сокращение фертигации неорганическими удобрениями на 20%.

При каждом внесении биоудобрений расход составлял литр каждого бактериального продукта с N, P и K. Плотность бактерий составляла 10 8 UFC/мл в каждой бутылке, что приводило к тому, что количество бактерий каждого типа на растение и прививка теоретически колебалось в диапазоне от 1,23 до 1,84 × 10 7 UFC.

В период с января по май 2021 года было проведено девятнадцать сборов плодов томатов и выполнена аналитика: оценивали содержание NPK в почве, листьях и плодах; измерялись различные параметры качества плодов; проведен исчерпывающий анализ производственно-экономической урожайности урожая.

Результаты показали, что периодическая подача биоудобрений на основе бактерий повышала урожайность (20–32 %) и способствовала развитию более крупных помидоров, которые являются экономически более выгодным. Таким образом, при принятии этой модели доходы увеличились даже больше, чем производство (32–52 %).

Биоудобрения также продемонстрировали положительное влияние на растворимость фосфора и калия в почве, повысили уровень фосфора в листьях. Способность мобилизовать питательные вещества из почвы в плоды явно улучшалась при периодической инокуляции PGPB, и было достигнуто снижение до 20% синтетических удобрений (увеличение содержания N, P и K на 16, 34 и 23% соответственно) без ущерба для урожая томатов».

По статье группы авторов (Рауль Ортега Перес, Хосе Карлос Ньето Гарсия, Виктор М. Гальегос-Седильо, Мигель Анхель Домене Руис, Мила Сантос Эрнандес, Синтия Нахера, Изабель Миральес Мелладо, Фернандо Дианес Мартинес), опубликованной на портале www.mdpi.com.

Автор изображения: Анна Медведева, AgroXXI.ru.

Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.